ARM :競爭對手強調的新功能我們老早就開始著手

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ARM 今天再度針對其幾項重點技術與發展,由處理器部門市場行銷策略副總裁 Noel Hurley 與媒體分享關於 big.LITTLE 大小核以及 MALI GPU 的近況;會中當被問到 Intel 近期在行動領域不斷發表省電相關新技術,除拿出實際數據做為分享外,亦強調競爭對手提出的新技術 ARM 也有相近的技術,且更早就開始導入產品應用。

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ARM :競爭對手強調的新功能我們老早就開始著手

Noel 先從目前行動運算的引發的革命開始分享,在目前行動設備盛行, ARM 所提供的各式 IP 架構與技術早不僅被使用在手機、平板或是智慧電視等設備, ARM 也看到包括大型企業儲存、或是物連網、智慧穿戴設備的市場機會。

ARM 在 Cortex 核心架構方面提供 A 、 R 、 M 三種不同層級的結構,分別針對運算級、即時處理以及工控處理等需求,從 10uW 到 10W 等級的應用, ARM 皆有合適的架構,也符合 ARM "在需要的時候使用合適的 SoC "的理念。

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Cortex-A 是目前消費者較常接觸的,也就是智慧手機的主要核心,而 R 系列即時處理核心則常被使用在硬碟、基頻數據管理、高效率引擎內燃機燃油管理,至於 M 系列不僅包括滑鼠、引擎、馬達管理,最近不少智慧穿戴設備也是基於 Cortex-M ,例如 Pebble 、 Sony Smart Watch 等。

對於行動創新應用, ARM 也不是最近才開始,自 Cortex-A9 架構後,就有不少合作夥伴將其使用在非手持行動設備領域,例如車用電子、工業自動化、伺服器等,也因此讓 ARM 感受到市場與合作夥伴對 ARM 架構效能已經認為足以跨到更多領域,也促使 ARM 的架構多元發展。

此外, ARM 也提供技術相關的授權,尤其為了效能與功耗平衡點的大小核、以即加入發揮 SoC 架構最大效能的 HSA 聯盟等,此外也基於與合作夥伴共同創新,將核心記憶體共享架構 AMBA 公開在網站上,即便競爭對手亦可直接取得其架構設計。

以理想狀態下 ARM 當然希望夥伴能全部採納 ARM 的授權,不過像是本身就擁有 GPU 架構的 NVIDIA 、高通、或是授權其它 GPU 架構的夥伴, ARM 仍希望透過架構的技術授權創造更好的 SoC 產品。

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Noel 認為,雖然 Intel 最近很積極的搶攻智慧手機與平板市場,但以一個方式比喻 Intel 與 ARM 所提供的方案的不同之處。 Intel 的 Atom 就像是一棟已經蓋好的預售屋,所有的格局設計皆已注定,住戶(手機製造商)只能全然接受其優點與缺點;但 ARM 則是提供多種建築的基本設計藍圖給建商,再由建商蓋出不同的房子,而住戶也可視其需求去選擇。

對於 ARM ,他們所打造的生態鏈就是由技術、機會與創新三種不斷的良性循環;由新技術創造市場機會,並藉此使市場進行創新,而 ARM 再從夥伴創新後的需求去打造新的技術,藉此使生態圈永續成長。

像是 Intel 在 Bay Trail 才宣布的動態時脈、電壓調節技術, ARM 在 2008 年的 ARM11 核心架構就已經提供功能相同的 DVFS 技術;至於多核心技術 ARM 也自 Cortex-A9 就開始導入,追求效能與功耗平衡方面, ARM 的 big.LITTLE 大小核更是為此而生。

另一方面, Intel 雖然不斷強調其產品已經成功獲得大廠導入並用於手機與平板領域,但 Noel 以兩個例子證實 ARM 仍於手機與平板擁有不可動搖的地位。首先就是實際銷售狀況,以 Intel 在 Computex 歡天喜地的宣布三星推出搭載新款 Atom 的高階平板 Galaxy Tab 3 10.1 ,但無論是評測結果或是市場反應皆不如理想。

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此外 Noel 也拿搭載 Intel 最新手機用 Atom 處理器的 K900 以及搭載聯發科 4 核 Cortex-A7 的 TCL Idol X 為比較基準,以北美 Google Play 上的 20 款熱門軟體進行效能與功耗的比較;不過 Noel 強調,原本是要比較 25 款熱門 app ,但其中 5 款無法於競爭對手執行,故最後僅以 20 款 app 進行比較。

上圖的綠色虛線是 K900 的平均功耗,藍色虛線為平均效能,於綠色直條與藍色直條分別為 Idol X 在不同軟體的表現;雖在不同軟體效能之間 Idol X 較不穩定,但平均下來仍不遜色於 K900 ,功耗更是低於對手達 40% ,重點是這還是 Intel 自豪的旗艦產品。(註:功耗僅計算核心部分,不包括螢幕等周邊元件。)

既然 Cortex-A7 就已經媲美競爭對手的旗艦產品且更省電,但為了滿足日益增加的手持設備運算力需求, 高效能的 Cortex-A15 仍是必要的,不過對於手持設備仍要重視功耗表現, ARM 也才因此推出 big.LITTLE 架構;先前較容易被挑戰的就是兩套核心模組無法併用的問題,但 ARM 已於 Kernel 完成大小核的協作。

Noel 也在活動解釋先前官網釋出的三段針對遊戲、文書與影像處理的大小核偕同運算的影片;在遊戲應用方面,知名的 Angrybird 甚至僅需小核就足夠,大核的目的僅在進行新關卡加載的瞬間作為輔助;而 Quick Office 的展示可看到大小核的需求就較為吃重,但只要運算需求降低,也會快速切換大核與小核的分配;至於影像處理方面,光靠 CPU 是不夠的,故 ARM 提供大小核搭配 Mali 一起偕同運作,將運算效能發揮到極致,並藉由分工方式降低功耗。

此外,由於對於大小核的支援已經達到 Kernel 層級,對於軟體開發者並不需要為了支援大小核同時運算重新撰寫軟體,只要手機系統進行新的 Kernel 就能發揮大小核偕同運算,發揮其極致效能。

ARM :競爭對手強調的新功能我們老早就開始著手

此外被問到目前市場對於多核趨勢爭論不休,大小核之外, ARM 的合作夥伴如高通、 NVIDIA 也提出其多核與省電架構, ARM 怎看目前的多核之爭? Noel 認為,其實所有的廠商的多核設計都只為了一個目的,就是效能與功耗的平衡,他認為這部分沒有正確答案,但可見所有廠商的想法都是殊途同歸,這也是 ARM 開放策略下驅動創新的力量。

至於手機的 64 位元化的趨勢, Noel 認為目前手機與平板已經不再只是內容使用者,而是走向具備 PC 一般有運算創造能力的終端,故對於效能、記憶體需求也會增加, 64 位元化勢必是趨勢,重點是誰開了第一槍?現在很顯然蘋果是打響這一波手機 64 位元化的先驅,而 Android 又是基於 Linux Kernel , Linux 原本就有 64bit 的 Kernel ,故他認為 Android 手機與平板走入 64bit 化指日可待且不是問題。